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水力喷射压裂技术

力喷射分段改造技术是90年代末发展起来的目前国外应用比较广泛的技术,其技术原理是根据伯努利方程,将压力能转换为速度,油管流体加压后经喷嘴喷射而出的高速射流(喷嘴喷射速度大于126 m/s)在地层中射流成缝,通过环空注入液体使井底压力刚好控制在
裂缝延伸压力以下,射流出口周围流体速度最高,其压力最低,环空泵注的液体在压差作用下进入射流区,与喷嘴喷射出的液体一起被吸入地层,驱使裂缝向前延伸,因井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下,压裂下一层段时,已压开层段不再延伸,因此,不用封隔器与桥塞等隔离工具,实现自动封隔。

通过拖动管柱,将喷嘴放到下一个需要改造的层段,可依次压开所需改造井段。

水力喷射压裂技术可以在裸眼、筛管完井的水平井中进行加砂压裂,也可以在套管井上进行,施工安全
性高,可以用一趟管柱在水平井中快速、准确地压开多条裂缝,水力喷射工具可以与常规油管相连接入井, 也可以与大直径连续油管( 60.3 mm)相结合,使施工更快捷,国内外已有数百口井用此技术进行过酸压或加砂压裂处理。

水平井压裂主要分为笼统压裂和分段压裂,笼统压裂产生纵向缝,全井段改造,解除深度井筒伤害;分层压裂产生横切缝,主要用来强化处理低渗油气层,而分层的方法有很多种,水力喷射压裂是其中一种。

水力喷射压裂技术(HJF),是集水力射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术,它是借助一种特殊的喷射/压裂工具、利用水动力学原理在直井中分层或在水平井段分段压裂而不需其他机械封隔的
方法:通过油管把水力喷射井下装置下到指定层位,地面流体加压,
通过井下装置喷嘴形成高压高速射流,在地层中形成一定直径和深度的孔眼;关闭油套环空,保持环空压力略低于地层破裂压力,继续喷射,根据伯努利方程,在孔眼顶部的驻点压力将高于地层破裂压力,此时地层中的裂缝将仅在水力喷射形成的孔眼里破裂、扩展,但水平段端部由于环空压裂液压力低于地层起裂压力而不再开裂所以水力喷射射孔压裂是基于伯努利(Bernoulli)方程式,维持低的井底压力并且进行有效的压裂。

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